Китайские ученые создали особую кожу для роботов, которая позволяет им почти как людям ощущать прикосновения и реагировать на боль. Теперь машины могут понять, когда на них физически давят слишком сильно так, что и поломка не за горами. Благодаря этому они могут мгновенно отвести руку или корпус. Все работает по принципу человеческой нервной системы: сигнал от поврежденного участка идет напрямую к приводам, минуя центральный процессор, и робот реагирует почти мгновенно, как человек отдергивает руку от горячего чайника, не думая.
Раньше роботы лишь фиксировали факт контакта и ждали, пока процессор решит, что с этим делать. Новая нейроморфная кожа NRE‑skin умеет оценивать силу нажатия, направление воздействия и степень риска. Если нагрузка превышает заранее установленный порог, сигнал идет прямо на моторы, и робот испытывает подобное рефлексу — резко отводит руку или приподнимает корпус.
Кожа многослойная. Внешний слой сделан из гибкого полимера, защищающего внутренние элементы и имитирующего эпидермис. Под ним расположены сенсорные слои и микросхемы, которые следят за давлением, силой и целостностью покрытия. Даже в состоянии покоя кожа шлет небольшие импульсы в «мозг» робота, показывая, что все работает. Если участок поврежден, машина мгновенно понимает, где произошло нарушение.
В основе работы лежит нейросетевое устройство, которое превращает прикосновения в последовательность электрических импульсов, похожих на сигналы человеческих нервов. Система способна обрабатывать несколько точек касания одновременно, что важно при работе рядом с людьми и сложными предметами. Сенсоры реагируют на давление от нескольких граммов до килограмма, а микроэлектродные цепи обеспечивают передачу сигналов с точностью до миллисекунды.
Модули кожи магнитные и съемные, их можно легко заменить. В будущем инженеры планируют добавить возможность различать текстуру, температуру и влажность объектов, чтобы взаимодействие с миром стало максимально естественным. Благодаря такому апгрейду вскоре роботы смогут не только переносить предметы и выполнять задачи, но и «чувствовать» объекты, оценивать риск и вовремя защищать себя и окружающих.
В России тоже есть похожие разработки в робототехнике, но они пока находятся на ранней стадии по сравнению с китайской нейроморфной кожей. Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета создали прототип тактильного сенсора- «кожи» для промышленных роботов, который помогает машинам лучше ощущать структуру предметов и контролировать силу сжатия за счет гибкого материала и чувствительных элементов, реагирующих на деформацию. Эти сенсоры используются для точного взаимодействия с объектами и могут использоваться в сложных условиях, например в медицине или нефтегазовой отрасли.
Ранее мы писали о том, что ученые придумали робота с электронными волосами.
